JP7202606B2 - self-propelled robot - Google Patents
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Description
本発明は、自走ロボットに関し、詳細には、施工面に敷設した鉄筋上を、車輪を用いて自走する自走ロボットに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a self-propelled robot, and more particularly to a self-propelled robot that uses wheels to propel itself on reinforcing bars laid on a construction surface.
鉄筋コンクリート造の構造体では、コンクリート製の壁や床の内部に、格子状に組まれた鉄筋が埋設されている。これら格子状に組まれた鉄筋同士を固定するために、鉄筋の交差部分を結束する作業(鉄筋結束作業ともいう)が行われる。この作業は、過酷な環境下で行われることがあるので、自動化が望まれる。例えば、非特許文献1には、鉄筋の有無を検知可能な自走ロボット(自動鉄筋結束ロボット)の技術が開示されている。 In a reinforced concrete structure, reinforcing bars arranged in a lattice are embedded inside concrete walls and floors. In order to fix the rebars arranged in a grid pattern, an operation of binding the intersections of the rebars (also referred to as a rebar binding operation) is performed. Since this work may be performed in a harsh environment, automation is desired. For example, Non-Patent Document 1 discloses a technology of a self-propelled robot (automatic reinforcing bar binding robot) capable of detecting the presence or absence of reinforcing bars.
非特許文献1に記載の技術では、ロボットの車輪ユニットにラインスポットタイプの光電センサが設置されている。レールとして使用している鉄筋に向けてレーザを照射し、その反射光を検出できる場合には鉄筋があると判定して走行を継続するのに対し、反射光を検出できない場合には鉄筋が無いと判定して走行を停止する。しかし、この構造では、例えば、鉄筋が無いにもかかわらず、太陽光の影響を受けて、鉄筋があると判定して走行を継続するような、誤作動することがある。レーザに替えて超音波を用いることも考えられるが、鉄筋があるにもかかわらず、風の影響を受けて、鉄筋が無いと判定して走行を停止するような、誤作動することがある。このように、鉄筋を検知するには、外部環境の影響を受けにくくすることが望まれる。 In the technology described in Non-Patent Document 1, a line-spot type photoelectric sensor is installed in a wheel unit of a robot. A laser beam is directed at the rebar used as the rail, and if the reflected light can be detected, it is determined that there is a rebar and the vehicle continues running. and stop running. However, in this structure, for example, even though there is no reinforcing bar, there is a case where the vehicle continues to run under the influence of sunlight, determining that there is a reinforcing bar. It is conceivable to use ultrasonic waves instead of lasers, but it may malfunction due to the influence of the wind even though there are reinforcing bars, such as determining that there are no reinforcing bars and stopping traveling. In this way, in order to detect reinforcing bars, it is desirable to reduce the influence of the external environment.
本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたもので、鉄筋の検知にあたり、外部環境の影響を受けにくい自走ロボットを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a self-propelled robot that is less susceptible to the external environment when detecting reinforcing bars.
本請求項1に係る発明は、施工面に敷設した鉄筋上を、車輪を用いて自走する自走ロボットであって、前記車輪の進行方向で見て該車輪の前方に接触子を有し、該接触子と前記鉄筋との接触または接触解除によって該鉄筋の有無を検知する接触式の鉄筋検知装置と、前記鉄筋を検知していると判定した場合には自走を継続し、前記鉄筋を検知しないと判定した場合には自走を停止させる制御ユニットとを備えることを特徴としたものである。 The invention according to claim 1 is a self-propelled robot that self-propels on reinforcing bars laid on a construction surface using wheels, and has a contactor in front of the wheels as seen in the traveling direction of the wheels. a contact-type reinforcing bar detection device that detects the presence or absence of the reinforcing bar by contacting or releasing the contact between the contactor and the reinforcing bar; and a control unit that stops the self-propelled movement when it is determined that the is not detected.
本請求項2に係る発明は、請求項1に記載された自走ロボットの構成に加えて、前記接触子の下端が前記鉄筋に上方から接触可能に構成され、前記制御ユニットは、前記接触子の下端が前記鉄筋よりも下方に移動した場合には、該鉄筋を検知しないと判定するのに対し、前記接触子の下端が前記鉄筋よりも上方に移動した場合には、該鉄筋を検知していると判定することを特徴としたものである。 In addition to the configuration of the self-propelled robot described in claim 1, the invention according to claim 2 is configured so that the lower end of the contactor can come into contact with the reinforcing bar from above, and the control unit includes the contactor. When the lower end of the contact moves below the reinforcing bar, it is determined that the reinforcing bar is not detected. On the other hand, when the lower end of the contactor moves above the reinforcing bar, the reinforcing bar is detected. It is characterized by determining that
本請求項3に係る発明は、請求項1または2に記載された自走ロボットの構成に加えて、前記接触子が、前記車輪が走行する鉄筋と同一の鉄筋上に配置されることを特徴としたものである。 The invention according to claim 3 is characterized in that, in addition to the configuration of the self-propelled robot described in claim 1 or 2, the contactor is arranged on the same reinforcing bar as the reinforcing bar on which the wheel runs. and
本請求項4に係る発明は、請求項1から3のいずれか一項に記載された自走ロボットの構成に加えて、前記鉄筋検知装置が、前記車輪の前進方向で見て該車輪の前方に設けられるとともに、前記車輪の後退方向で見て該車輪の後方に設けられることを特徴としたものである。 The invention according to claim 4, in addition to the configuration of the self-propelled robot described in any one of claims 1 to 3, is characterized in that the reinforcing bar detection device is positioned in front of the wheel as viewed in the forward direction of the wheel. and is provided behind the wheel when viewed in the backward direction of the wheel.
本請求項5に係る発明は、請求項1から4のいずれか一項に記載された自走ロボットの構成に加えて、前記自走ロボットが、建設作業用のロボットであることを特徴としたものである。 The invention according to claim 5 is characterized in that, in addition to the configuration of the self-propelled robot described in any one of claims 1 to 4, the self-propelled robot is a robot for construction work. It is.
本請求項1に係る発明の自走ロボットによれば、鉄筋の有無を接触式の鉄筋検知装置で検知するので、太陽光や風などの外部環境の影響を受けにくくなる。
本請求項2に係る発明の自走ロボットによれば、請求項1に係る発明が奏する効果に加えて、接触子の下端が鉄筋よりも上方に移動した場合には、鉄筋を検知していると判定するので、自走が継続される。よって、例えば、鉄筋の交差部で既に結束した結束線に乗り上げたときに走行を停止させるような誤作動を確実に防止できる。
According to the self-propelled robot of the invention according to claim 1, the presence or absence of reinforcing bars is detected by the contact-type reinforcing bar detection device, so that it is less likely to be affected by the external environment such as sunlight and wind.
According to the self-propelled robot of the invention according to claim 2, in addition to the effect of the invention according to claim 1, when the lower end of the contact moves above the reinforcing bar, the reinforcing bar is detected. , the self-running is continued. Therefore, for example, it is possible to reliably prevent a malfunction such as stopping traveling when running over a binding wire that has already been bound at an intersection of reinforcing bars.
本請求項3に係る発明の自走ロボットによれば、請求項1または2に係る発明が奏する効果に加えて、並べた鉄筋の反り、歪みによる位置ずれ(例えば±1cm程度)が生じていても、接触子は、車輪の進行方向に沿って車輪と一体に動けるので、鉄筋の位置ずれに確実に対応することができる。 According to the self-propelled robot of the invention according to claim 3, in addition to the effects of the invention according to claim 1 or 2, there is a positional deviation (for example, about ±1 cm) due to warpage and distortion of the arranged reinforcing bars. Also, since the contactor can move integrally with the wheel along the traveling direction of the wheel, it is possible to reliably cope with the displacement of the reinforcing bar.
本請求項4に係る発明の自走ロボットによれば、請求項1から3のいずれか一つに係る発明が奏する効果に加えて、鉄筋検知装置を車輪(例えば前輪)の前方と車輪(例えば後輪)の後方にそれぞれ設けており、ロボットの往路では、車輪の前方に設けた鉄筋検知装置を用いて鉄筋の有無を検知し、ロボットの復路では、車輪の後方に設けた鉄筋検知装置を用いて鉄筋の有無を検知できる。よって、例えば隣の鉄筋を結束する場合には、自走ロボットを隣の鉄筋に向きをそのまま平行移動して配置し、進行方向を反転すればよい。 According to the self-propelled robot of the invention according to claim 4, in addition to the effects of the invention according to any one of claims 1 to 3, the reinforcing bar detection device is positioned in front of the wheel (for example, the front wheel) and the wheel (for example, the front wheel). The presence or absence of reinforcing bars is detected using the reinforcing bar detectors in front of the wheels on the forward trip of the robot, and the reinforcing bar detectors behind the wheels on the return trip of the robot. can be used to detect the presence or absence of reinforcing bars. Therefore, for example, when bundling adjacent reinforcing bars, the self-propelled robot should be moved parallel to the adjacent reinforcing bars, and the traveling direction should be reversed.
本請求項5に係る発明の自走ロボットによれば、請求項1から4のいずれか一つに係る発明が奏する効果に加えて、反復的な建設作業や、長距離に亘る建設作業の自動化を安価で容易に達成することができる。 According to the self-propelled robot of the invention according to claim 5, in addition to the effects of the invention according to any one of claims 1 to 4, repetitive construction work and construction work over long distances can be automated. can be achieved cheaply and easily.
以下、添付図面を参照しながら本発明の自走ロボットの好適な実施形態について説明する。図1は、本発明の一実施例である自走ロボットを説明するための図、図2は、自走ロボットの平面図である。本実施例の自走ロボットは建設作業用のロボットであり、例えば、コンクリートを打設する施工面に敷設した鉄筋上を、車輪を用いて自走可能に構成された鉄筋結束ロボット100である。
Preferred embodiments of the self-propelled robot of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram for explaining a self-propelled robot that is an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of the self-propelled robot. The self-propelled robot of this embodiment is a robot for construction work, and is, for example, a
具体的には、鉄筋結束ロボット100は、例えばアルミニウム製の枠材を組んで構成されたフレームユニット200を有する。図1で見た左手前(図2で見た上方)が鉄筋結束ロボット100の前方である場合を想定すると、フレームユニット200のフロント部分には、電源ユニット900が搭載されている。電源ユニット900の後側には、電動工具保持ユニット300や駆動ユニット500が搭載され、フレームユニット200のリア部分には、制御ユニット400が搭載されている。
Specifically, the reinforcing
なお、図2では、後述の車輪駆動部510や車輪ユニット600の理解を助けるために、電源ユニット900の図示や、フレームユニット200のリア部分については制御ユニット400の図示を省略している。
電動工具保持ユニット300や、制御ユニット400、駆動ユニット500、車輪ユニット600等は、電源ユニット900から供給された電力で駆動する。
2, the illustration of the
The power
フレームユニット200の下側には、格子状に敷設された鉄筋、より詳しくは、図2に示した走行鉄筋LR上を走行可能な車輪ユニット600が設けられる。車輪ユニット600は、鉄筋結束ロボット100の後方から見て左側と右側とに分かれており、フレームユニット200に回転自在に支持される。
Below the
左側の車輪ユニット600は、図1に示すように、例えば樹脂製の前輪フランジ611および前輪踏面612を有した前輪部610と、例えば樹脂製の後輪フランジ621および後輪踏面622を有した後輪部620とからなる。前輪踏面612や後輪踏面622は、走行鉄筋LRに対して滑り止めとして機能させるために、ゴム製で環状の帯材で覆われている。前輪部610や後輪部620が本発明の車輪に相当する。本実施例では、樹脂製のホイールの外周にラバーを貼り付けた例を挙げて説明したが、本発明の車輪は回転体であればよく、例えばゴムタイヤであってもよい。
The
一方、右側の車輪ユニット600では、前輪部610や後輪部620が、例えば樹脂製のドラム状に形成され、左側の車輪ユニット600の前輪踏面612や後輪踏面622よりも幅広に形成されている。
なお、左側の車輪ユニット600と右側の車輪ユニット600との距離は、走行鉄筋LRの配列間隔に応じて調整可能である。また、右側の車輪ユニット600も左側の車輪ユニット600と同様に構成することも可能である。
On the other hand, in the
The distance between the
電動工具保持ユニット300は、車輪ユニット600と同様に、鉄筋結束ロボット100の後方から見て左側と右側とに分かれており、車輪ユニット600の前輪部610と後輪部620との間にそれぞれ搭載される。各電動工具保持ユニット300の距離は、走行鉄筋LRの配列間隔に応じて調整可能である。
電動工具保持ユニット300には、例えば直交鉄筋TRを接触によって検出できる鉄筋検知センサ(図示省略)が設置されており、直交鉄筋TRを検出した場合、所定の検出信号を制御ユニット400に出力する。
Like the
The power
電動工具保持ユニット300は、手持ち式の電動工具BDを着脱自在に構成され、電動工具BDを例えば上方から受け入れて装着できる。
電動工具BDは、例えば、マックス株式会社製の鉄筋結束機「TWINTIER(登録商標)」(RB-440T)であり、市販品である。電動工具BDが本発明の鉄筋結束機に相当する。電動工具BDは、図1に示すように、トリガBTの下方に、鉄筋の交差部を結束するためのアームAMおよびカールガイドCGを有する。トリガBTが引かれると、アームAMからカールガイドCGに向けて結束線が渡され、この結束線の両端が上方で束ねられて鉄筋の交差部が結束される。なお、電動工具BDで結束された結束線は、鉄筋結束ロボット100の進行方向が前進の場合には後輪部620(進行方向が後退の場合には前輪部610)に踏まれて倒される。
The power
The power tool BD is, for example, a reinforcing bar binding machine “TWINTIER (registered trademark)” (RB-440T) manufactured by Max Co., Ltd., which is a commercial product. The power tool BD corresponds to the reinforcing bar binding machine of the present invention. The power tool BD, as shown in FIG. 1, has an arm AM and a curl guide CG below the trigger BT for binding the intersections of reinforcing bars. When the trigger BT is pulled, a binding wire is passed from the arm AM toward the curl guide CG, and both ends of the binding wire are bundled upward to bind the intersection of the reinforcing bars. The binding wire bound by the power tool BD is stepped on by the
駆動ユニット500は、車輪ユニット600を走行させる車輪駆動部510と、電動工具BDを上下方向に移動させる電動工具駆動部520とを備える。
車輪駆動部510は、例えば、左側の車輪ユニット600に設けられている。詳しくは、図2に示すように、搬送モーター511が例えば図1で説明した前輪フランジ611の上方に配置され、伝達ベルト512が前輪フランジ611と後輪フランジ621との間に掛け回されている。
The
The
電動工具駆動部520は、電動工具保持ユニット300の後側に配置される。詳しくは、電動工具駆動部520のケース内には、例えば正逆転可能な駆動モーター521が設けられ、駆動モーター521の駆動力で駆動ギア522が所定方向に回転すると、電動工具BDが駆動ラック523に沿って上端位置に向けて移動する。例えば電動工具駆動部520のケースには、上端センサ(図示省略)が設置されており、電動工具BDが上端位置に到達した場合に、所定の検出信号を制御ユニット400に出力する。一方、駆動ギア522が反対方向に回転すると、電動工具BDが駆動ラック523に沿って下端位置に向けて移動する。例えば電動工具駆動部520のケースには、下端センサ(図示省略)が設置され、電動工具BDが下端位置に到達した場合に、所定の検出信号を制御ユニット400に出力する。
The power
また、電動工具駆動部520には、電動工具BDのトリガBTに下方から当接可能なトリガ駆動ピン524が設置されている(図1)。電動工具BDが下降して、トリガBTがトリガ駆動ピン524で押されると、トリガBTが引かれる。
Further, the power
制御ユニット400は入力部410を有し、作業者が車輪ユニット600の進行方向を例えば「前進」や「後退」のように選択可能に構成されている。また、鉄筋の交差部への結束モードを例えば「全結束」や「千鳥結束」のように選択可能に構成される。なお、制御ユニット400には、鉄筋結束ロボット100の電源スイッチやスタートボタンも設置されている。
The
また、制御ユニット400は、CPUやメモリ等からなり、メモリの例えばROMに格納されている各種プログラムやデータをRAMにロードし、各種プログラムを実行することにより、鉄筋結束ロボット100の動作を制御することができる。制御ユニット400は、図2に示すように、車輪駆動部510を制御する車輪駆動制御部420と、電動工具駆動部520を制御する電動工具制御部430とを備えている。
The
車輪駆動制御部420は、走行制御部421と、前進後退切替制御部422とを有する。走行制御部421は、鉄筋検知センサや鉄筋検知ユニット700の検出結果に基づいて、鉄筋結束ロボット100の走行を開始させたり、走行を停止させたりする。前進後退切替制御部422は、入力部410の「前進」や「後退」の選択に応じて、車輪ユニット600の進行方向を設定する。
電動工具制御部430は、上端センサや下端センサの検出結果に基づいて、電動工具BDを上昇させたり、下降させたりする。
The wheel
The power
ところで左側の車輪ユニット600には、鉄筋検知ユニット700が設置されている。
鉄筋検知ユニット700が本発明の接触式の鉄筋検知装置に相当する。
具体的には、図1,2に示すように、鉄筋検知ユニット700は、前輪部610の前進方向で見て前輪フランジ611の前方に設けられるとともに、後輪部620の後退方向で見て後輪フランジ621の後方に設けられている。
By the way, a reinforcing
The reinforcing
Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2 , the reinforcing
図3は、鉄筋検知ユニット700の構造を説明するための図である。
なお、図3に示した鉄筋検知ユニット700は、前輪部610の近傍に配置されたもの(図1に示した前輪部610や鉄筋検知ユニット700を図1の左奥(図2の右側)から見ている)を一例に挙げて説明するが、後輪部620の近傍に配置された鉄筋検知ユニット700も同様に構成されている。
FIG. 3 is a diagram for explaining the structure of the reinforcing
Note that the reinforcing
鉄筋検知ユニット700は、上下方向に延びたアーム支持部710を有する。アーム支持部710の上端はフレームユニット200に固定されており、アーム支持部710の下端には、回動アーム722が回動自在に支持されている。回動アーム722の略中央位置には、上方に向けて突出した例えば金属製のセンサドグ723が設けられている。
The reinforcing
回動アーム722の上方には、非接触でセンサドグ723を検出可能な近接センサ711が配置され、アーム支持部710の例えば側面に固定されている。なお、近接センサ711から延びた配線712は制御ユニット400に電気的に接続される。
回動アーム722の一端(前側の端部)には、ローラー721が回転自在に支持されている。ローラー721は、その下端が走行鉄筋LRに上方から接触可能であり、走行鉄筋LR上を走行できる。ローラー721が本発明の接触子に相当する。
A
A
ローラー721の接地点(ローラー721が走行鉄筋LRに接触する箇所)は、前輪部610の走行する例えば同じ走行鉄筋LR上に配置されている。
一方、回動アーム722の他端(後側の端部)とアーム支持部710との間には、スプリング724が設置されている。スプリング724は、回動アーム722の他端を上方に向けて引き上げるように付勢しており、センサドグ723が近接センサ711から離れる動作を補助する。なお、回動アーム722の一端(前側の端部)には、走行鉄筋LR上のローラー721の自重によって走行鉄筋LRからの反力が生ずるが、スプリング724の付勢力は、この走行鉄筋LRからの反力よりも小さくなるように設定されている。
The grounding point of the roller 721 (the point where the
On the other hand, a
近接センサ711は、例えば渦電流センサであり、センサヘッドとドライバで構成される。センサヘッドは、接近したセンサドグ723に向けて高周波磁束を発生可能である。このセンサヘッドにセンサドグ723が近づくと、渦電流損が大きくなって発振振幅が小さくなる。この発振振幅を整流して、センサドグ723までの距離を直流電圧の変化で検出している。
The
近接センサ711の前にセンサドグ723があるか否かは、制御ユニット400で判別する。そして、近接センサ711の前にセンサドグ723があると判定した場合、車輪ユニット600の走行を継続させる。一方、近接センサ711の前にセンサドグ723が無いと判定した場合、走行制御部421を介して車輪ユニット600の走行を停止させる。
なお、近接センサ711を搭載した例で説明したが、本発明の接触式の鉄筋検知装置は、走行鉄筋LR自体を検出するものではなく、回動アーム722のセンサドグ723を検出するものであるため、フォトマイクロセンサ(光学センサ)を搭載してもよく、あるいはマイクロスイッチなどの機械式スイッチを搭載することもできる。
The
Although an example in which the
図4(A)は、ローラー721が鉄筋上を走行している状態を示す図である。
車輪ユニット600が走行鉄筋LR上を前進(前輪部610が図3の右方向に進行)している場合を想定すると、この前輪部610の近傍の鉄筋検知ユニット700は、図4(A)に示すように、ローラー721が走行鉄筋LR上を図示の時計回りに回転する。
ローラー721が走行鉄筋LR上にあり、ローラー721と走行鉄筋LRとが接触している場合、走行鉄筋LRからローラー721への反力がスプリング724の付勢力よりも大きいので、回動アーム722には図示の反時計回りに回動させる力が働き、センサドグ23が近接センサ711の前から離れない。これにより、渦電流損が大きくなって発振振幅が小さくなるので、制御ユニット400は、ローラー721と走行鉄筋LRとの接触によって走行鉄筋LRを検知(鉄筋あり)していると判定する。この結果、鉄筋結束ロボット100の自走が継続される。
FIG. 4A is a diagram showing a state in which the
Assuming that the
When the
続いて、前輪部610が図4(A)の右方向にさらに進行し、ローラー721が鉄筋終端部RGに到達して、ローラー721と走行鉄筋LRとの接触が解除された場合(ローラー721の下端が走行鉄筋LRの頂上位置よりも下方に移動した場合)、走行鉄筋LRからローラー721への反力がなくなる。よって、回動アーム722には、ローラー721の自重とスプリング724の付勢力によって図示の時計回りに回動させる力が働くため、図4(B)に示すように、センサドグ723が近接センサ711の前から離れる。これにより、渦電流損が小さくなって発振振幅が大きくなることから、制御ユニット400は走行鉄筋LRを検知しない(鉄筋無し)と判定する。この結果、鉄筋結束ロボット100の自走が停止される。
Subsequently, when the
このように、走行鉄筋LRや鉄筋終端部RGを接触式の鉄筋検知ユニット700で検知するので、太陽光や風などの外部環境の影響を受けにくくなる。
なお、本実施例では、ローラー721と前輪部610を同じ走行鉄筋LR上に配置した例を挙げて説明した。しかし、ローラー721を、前輪部610が接触する走行鉄筋LRとは別の走行鉄筋LR(例えば隣の走行鉄筋LR)上に配置して、鉄筋終端部RGを検知することも可能である。
Since the contact-type reinforcing
In this embodiment, the example in which the
図5は、ローラー721が障害物に乗り上げた状態を示す図である。
走行鉄筋LRと直交鉄筋TRの交差部は、鉄筋結束ロボット100を用いて結束する前に、鉄筋結束部RUのように仮止めされている場合がある。上記と同様に、車輪ユニット600が走行鉄筋LR上を前進し、ローラー721が図示の時計回りに回転して走行鉄筋LR上を走行しており、図5に示すように、ローラー721が鉄筋結束部RUに乗り上げたとき(ローラー721の下端が走行鉄筋LRの頂上位置よりも上方に移動したとき)には、鉄筋結束部RUからローラー721への反力がスプリング724の付勢力よりも大きいので、回動アーム722には図示の反時計回りに回動させる力が働き、センサドグ723が近接センサ711の前から離れない。発振振幅が小さいままであるため、制御ユニット400は走行鉄筋LRを検知していると判定する。この結果、鉄筋結束ロボット100の自走が継続される。
FIG. 5 is a diagram showing a state in which the
The intersection of the running reinforcing bar LR and the orthogonal reinforcing bar TR may be temporarily fixed like the reinforcing bar binding portion RU before binding using the reinforcing
このように、ローラー721が鉄筋結束部RUなどの障害物に乗り上げたときには、走行鉄筋LRを検知していると判定するので走行を継続する。よって、鉄筋結束部RUなどに乗り上げたときに走行を停止させるような誤作動を確実に防止できる。
In this way, when the
コンクリート工事では、まず、コンクリートを打設する施工面上に、スペーサ(図示省略)を配置し、スペーサ上に直交鉄筋TRを所定間隔で配置する。次いで、直交鉄筋TRに、走行鉄筋LRを所定間隔で配置する。これにより、走行鉄筋LRと直交鉄筋TRが格子状に敷設される。
続いて、鉄筋結束ロボット100を持ち上げて、前輪フランジ611や後輪フランジ621を有した左側の車輪ユニット600、鉄筋検知ユニット700を例えば左端に位置する走行鉄筋LRに載置する。このとき、右側の車輪ユニット600は、例えば、左端に位置する走行鉄筋LRから数えて3本目の走行鉄筋LRに載置される。
In the concrete work, first, a spacer (not shown) is arranged on the construction surface on which concrete is placed, and orthogonal reinforcing bars TR are arranged on the spacer at predetermined intervals. Next, the running reinforcing bars LR are arranged at predetermined intervals on the orthogonal reinforcing bars TR. As a result, the running reinforcing bars LR and the orthogonal reinforcing bars TR are laid in a grid pattern.
Subsequently, the reinforcing
作業者が鉄筋結束ロボット100の電源スイッチをオンにし、入力部410で進行方向を例えば「前進」に選択する。また、全ての交差部を結束したい場合には、結束モードを「全結束」に選択してから、スタートボタンを押し下げる(図6のステップS1)。
制御ユニット400が、上端センサからの検出信号を受信した場合(ステップS2のYES)、電動工具BDが上端位置に到達したと判定し、ステップS4に進む。上端センサからの検出信号を受信しない場合(ステップS2のNO)、電動工具駆動部520が電動工具BDを上昇させて(ステップS3)、ステップS2に戻る。
The worker turns on the power switch of the reinforcing
When the
ステップS4では、搬送モーター511を駆動し(ステップS4)、鉄筋結束ロボット100を前進させる。
次に、鉄筋検知ユニット700が、例えば搬送モーター511の駆動開始から所定期間が経過するまでに鉄筋終端部RGを検出した場合、所定の検出信号を制御ユニット400に出力する。一方、制御ユニット400が、鉄筋検知ユニット700からの検出信号を受信しない場合(ステップS5のNO)、鉄筋結束ロボット100の前進を継続する。
In step S4, the conveying
Next, when the reinforcing
続いて、制御ユニット400が、鉄筋検知センサからの検出信号を受信した場合(ステップS6のYES)、鉄筋結束ロボット100が走行鉄筋LRと直交鉄筋TRとの交差部に到達したと判定し、ステップS7に進む。これに対し、制御ユニット400が、鉄筋検知センサからの検出信号を受信しない場合(ステップS5のNO)、ステップS4に戻って、鉄筋結束ロボット100の前進を継続する。
Subsequently, when the
ステップS7では、制御ユニット400は、結束モードが「千鳥結束」に選択されているか否かを判定する。上記のように、入力部410では結束モードを「全結束」に選択しているので、ステップS9に進む。なお、作業者は全ての交差部の結束を希望しており、入力部410で「全結束」を選択したはずであったが、仮に、結束モードが「千鳥結束」に選択されていた場合(ステップS7のYES)、「一本飛ばしビットをOFF」に設定して(ステップS8)、ステップS9に進む。
In step S7, the
ステップS9では、搬送モーター511の駆動を停止し、鉄筋結束ロボット100の前進を停止させる。
このとき、電動工具BDは走行鉄筋LRと直交鉄筋TRとの交差部の上方に位置するので、電動工具駆動部520が電動工具BDを下降させる(ステップS10)。制御ユニット400が、下端センサからの検出信号を受信しない場合(ステップS11のNO)、ステップS10に戻って電動工具BDを下降させる。一方、下端センサからの検出信号を受信した場合(ステップS11のYES)、電動工具BDが走行鉄筋LRと直交鉄筋TRとの交差部を結束できるように、所定のタイマーを起動する(ステップS12)。
In step S9, the driving of the
At this time, since the power tool BD is positioned above the intersection of the traveling reinforcing bar LR and the orthogonal reinforcing bar TR, the power
制御ユニット400が、タイマーの起動から例えば1.2秒間の経過を判定した場合(ステップS12のYES)、電動工具駆動部520を駆動して、電動工具BDを上昇させる(ステップS13)。
その後、制御ユニット400が、上端センサからの検出信号を受信した場合(ステップS14のYES)、電動工具BDが上端位置に到達したと判定し、駆動モーター521の駆動を停止して(ステップS15)、ステップS4に戻る。
When the
Thereafter, when the
これにより、搬送モーター511が駆動して(ステップS4)、鉄筋結束ロボット100が前進する。制御ユニット400が、鉄筋検知ユニット700からの検出信号を受信した場合(ステップS5のYES)、鉄筋結束ロボット100が鉄筋終端部RGに到達したと判定し、ステップS16に進んで、搬送モーター511などの全ての駆動を停止して一連のルーチンを抜ける。
As a result, the
作業者は、鉄筋結束ロボット100をこの向きのまま持ち上げて、左側の車輪ユニット600や鉄筋検知ユニット700を例えば一つ隣りの走行鉄筋LR、つまり、先程の左端に位置する走行鉄筋LRから数えて2本目の走行鉄筋LRに載置する。これにより、右側の車輪ユニット600も一つ隣りの走行鉄筋LR、つまり、先程の左端に位置する走行鉄筋LRから数えて4本目の走行鉄筋LRに載置される。
The operator lifts the reinforcing
そして、作業者が鉄筋結束ロボット100の電源スイッチをオンにし、入力部410で進行方向を例えば「後退」に選択し、スタートボタンを押し下げると、鉄筋結束ロボット100は、電動工具BDが上端位置に到達したことを確認してから後退する。
このように、鉄筋結束ロボット100は、向きをそのままで隣接の走行鉄筋LRに配置して、進行方向を反転できる(牛耕式ともいう)。よって、作業者は、鉄筋結束ロボット100を隣接の走行鉄筋LRに容易に配置できる。
Then, when the operator turns on the power switch of the reinforcing
In this way, the reinforcing
上記実施例では、鉄筋結束ロボット100の例を挙げて説明した。しかし、本発明はこの例に限定されない。接触式の鉄筋検知装置を有すればよいので、本発明は、例えば、配筋検査用、鉄筋運搬用のロボットでもよく、あるいは、コンクリートのレベル出し用のロボットのような、建設作業用のロボットに適用することができる。
In the above embodiment, an example of the reinforcing
100 ・・・ 鉄筋結束ロボット
200 ・・・ フレームユニット
300 ・・・ 電動工具保持ユニット
400 ・・・ 制御ユニット
410 ・・・ 入力部
420 ・・・ 車輪駆動制御部
421 ・・・ 走行制御部
422 ・・・ 前進後退切替制御部
430 ・・・ 電動工具制御部
500 ・・・ 駆動ユニット
510 ・・・ 車輪駆動部
511 ・・・ 搬送モーター
512 ・・・ 伝達ベルト
520 ・・・ 電動工具駆動部
521 ・・・ 駆動モーター
522 ・・・ 駆動ギア
523 ・・・ 駆動ラック
524 ・・・ トリガ駆動ピン
600 ・・・ 車輪ユニット
610 ・・・ 前輪部
611 ・・・ 前輪フランジ
612 ・・・ 前輪踏面
620 ・・・ 後輪部
621 ・・・ 後輪フランジ
622 ・・・ 後輪踏面
700 ・・・ 鉄筋検知ユニット
710 ・・・ アーム支持部
711 ・・・ 近接センサ
712 ・・・ 配線
721 ・・・ ローラー
722 ・・・ 回動アーム
723 ・・・ センサドグ
724 ・・・ スプリング
900 ・・・ 電源ユニット
BD ・・・ 電動工具
BT ・・・ トリガ
AM ・・・ アーム
CG ・・・ カールガイド
LR ・・・ 走行鉄筋
TR ・・・ 直交鉄筋
RU ・・・ 鉄筋結束部
RG ・・・ 鉄筋終端部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記車輪の進行方向で見て該車輪の前方に接触子を有し、該接触子と前記鉄筋との接触または接触解除によって該鉄筋の有無を検知する接触式の鉄筋検知装置と、
前記鉄筋を検知していると判定した場合には自走を継続し、前記鉄筋を検知しないと判定した場合には自走を停止させる制御ユニットと
を備えることを特徴とする自走ロボット。 A self-propelled robot that self-propelled on a reinforcing bar laid on a construction surface using wheels,
a contact-type reinforcing bar detection device having a contact in front of the wheel when viewed in the traveling direction of the wheel, and detecting the presence or absence of the reinforcing bar by contacting or releasing the contact between the contact and the reinforcing bar;
A self-propelled robot, comprising: a control unit that continues self-propelled movement when it is determined that the reinforcing bar is detected, and stops self-propelled movement when it is determined that the reinforcing bar is not detected.
前記制御ユニットは、前記接触子の下端が前記鉄筋よりも下方に移動した場合には、該鉄筋を検知しないと判定するのに対し、前記接触子の下端が前記鉄筋よりも上方に移動した場合には、該鉄筋を検知していると判定することを特徴とする請求項1に記載の自走ロボット。 The lower end of the contact is configured to be able to contact the reinforcing bar from above,
The control unit determines that the reinforcing bar is not detected when the lower end of the contactor moves below the reinforcing bar, whereas the control unit determines that the lower end of the contactor does not detect the reinforcing bar when the lower end of the contactor moves above the reinforcing bar. 2. The self-propelled robot according to claim 1, wherein it determines that said reinforcing bar is detected.
The self-propelled robot according to any one of claims 1 to 4, wherein the self-propelled robot is a robot for construction work.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2018210283A JP7202606B2 (en) | 2018-11-08 | 2018-11-08 | self-propelled robot |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2018210283A JP7202606B2 (en) | 2018-11-08 | 2018-11-08 | self-propelled robot |
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Family Applications (1)
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| JP2018210283A Active JP7202606B2 (en) | 2018-11-08 | 2018-11-08 | self-propelled robot |
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-
2018
- 2018-11-08 JP JP2018210283A patent/JP7202606B2/en active Active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 自動で鉄筋を結束する自律型鉄筋結束ロボット「T-iROBO Rebar(ティーアイロボ・リバー)」プレス発表,[online],学校法人千葉工業大学,2017年10月16日,インターネット<URL:https://www.furo.org/ja/works/t_irobo_rebar/20171016.html> |
Also Published As
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